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1、初中物理实验-电学,一、电流和电路,【目的】 学习和掌握组成串联电路和并联电路的方法； 研究串联电路和并联电路中开关的接法和控制作用。,【器材】 一号干电池2节（带电池夹和接线柱，或用其他3伏直流电源），小灯泡（25V、03A）2只），单刀开关3只，导线若干、小刀。,实验一组成串联电路和并联电路的方法,【步骤】 （1）复习串联电路和并联电路概念。 （2）认识要连接的电路并且检查和核对元件。认清每个元件至少有两个连接点， 每个连接点导电性能要可靠。认清电源有正极和负极。单刀开关在接入电路前应放在断开的位置。导线两端的连接部分，应露出12厘米的铜芯，并且铜芯的外层不能有绝缘层或氧化层，如不符合上述
2、要求，应该用小刀削刮清理。 （3）明确导线连接到接线柱上的方法，将导线露出的铜芯，绞成一股，先弯成半圆形，再套绕到接线柱上，注意线头应沿顺时针方向（如图141），以保证在旋紧接线柱的旋钮时。导线不会被推出。接线柱的旋钮要旋得适当紧（在拉动导线时线头拉不出来即可，不要过分用力将旋钮旋得太紧）。 （4）明确组成电路时，连接元件的顺序。可以按照电路图，从电源的正极开始，用导线顺次连接各元件，最后接到电源的负极。也可以从电源的负极开始，顺次连接各元件，最后接到电源的正极,组成串联电路和并联电路的方法,组成串、并联电路时注意事项,（1）干电池电源要带电池夹和接线柱，小灯泡也应带灯座和接线柱，以便与导线连
3、接。 （2）开关在接电路前，应放在“断开”位置。在电路检查无误后，进行实验和观察时才可以将开关接通。不观察时应及时断开开关，不要让小灯泡一直亮着，以节约用电。在连接电路时，不能将开关两接线柱直接接到电源的正、负板上，以防止电源被短路造成损坏。 （3）本实验直流电源电压最多用3伏，不允许将别组的电源取来与本组电源串接使用，以防烧坏小灯泡。 （4）用小刀削刮接线的接头时，用力要适当，削刮要细心，防止小刀划破手指。 （5）实验结束，必须养成整理好仪器的良好习惯。,一、电流和电路,实验二探究串联和并联电路中的电流（学生实验） 探究串联和并联电路中的电压（学生实验） （1）实验关键组织好分组实验，爱护仪
4、器，规范训练 ，尤其是电表的使用和接法，收集数据，总结规律，提高要求。 （2）具体方法：指导学生电表的连接和读数，尤其是正确地换位测量。每次实验在观察读数后，应及时将开关断开，以切断电源。到下次观察时，再接通电源。,1.串联电路中各点的电流有什么关系,提出问题,串联电路中各点的电流之间有什么关系？,猜想或假设,.,设计实验,实验器材：,开关、电池组、电灯泡2个、 电流表1个、导线5根,实验表格：,测量A点电流的电路图,实验电路图：,测量B点电流的电路图,B,测量C点电流的电路图,C,.,测出A点电流,进行实验,记录数据,分析和论证,测量结果说明什么？得出什么结论？,0.18,0.18,0.18
5、,0.18,0.18,0.18,0.18,0.18,0.18,得出结论,串联电路的电流处处相等。,2.并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系,提出问题,并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系？,猜想或假设,设计实验,实验器材：,开关、电池组、电灯泡2个、电流表1个、导线5根,实验表格：,测出A点电流,进行实验,测出B点电流,测出C点电流,记录数据,分析和论证,测量结果说明什么？得出什么结论？,0.36,0.36,0.72,0.36,0.36,0.72,0.36,0.36,0.72,得出结论,并联电路的干路电流等于各支路电路之和。,提出问题 串联电路中各部分电路的电压与总电压有什么关系？ 猜
6、想或假设 猜想1：串联电路各部分的电压之和等于总电压 猜想2：串联电路各部分的电压相等，并等于总电压 ,探究三串联电路电压的规律,设计实验 分别把电压表在电路中AB两点、BC两点、AC两点，测量电压，看看它们之间有什么关系。换上另外两个小灯泡L1、L2，再次测量，看看是否有相同的关系。,请同学们根据左图，分别画出测量AB、BC、AC间的电压的电路图。,用电压表测量串联电路的电压,步骤,1、按电路图连接实物图，使电压表测量小灯泡L1两端的电压U1,L1,L2,U1,=1.4V,用电压表测量串联电路的电压,步骤,1、按电路图连接实物图，使电压表测量小灯泡L2两端的电压U2,L1,L2,U2,=1.
7、6V,用电压表测量串联电路的电压,步骤,1、按电路图连接实物图，使电压表测量小灯泡L1和L2两端的总电压U,L1,L2,U,=3V,用电压表测量串联电路的电压,结果,串联电路的电压 U1=1.4V U2=1.6V U=3V,实验表明,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压的和.,串联电路 U=U1+U2,提出问题 并联电路中各部分电路的电压与总电压有什么关系？ 猜想或假设 猜想1：并联电路各部分的电压之和等于总电压 猜想2：并联电路各部分的电压相等，并等于总电压 ,探究三并联电路电压的规律,用电压表测量并联电路电压,目的,1、用电压表测量并联电路的各支路两端电压.,2、研究并联电路的各支路
8、两端电压的关系.,器材,小灯泡(灯座)2个，电压表，电源，导线，开关,用电压表测量并联电路的电压,步骤,1、设计电路图并连接实物图，使两个小灯泡连接成并联电路,用电压表测量并联电路的电压,步骤,1、按电路图连接实物图，使电压表测量小灯泡L1两端的电压U1,L1,L2,U1,=3V,用电压表测量并联电路的电压,步骤,1、按电路图连接实物图，使电压表测量小灯泡L2两端的电压U2。,L1,L2,U2,=3V,用电压表测量并联电路的电压,步骤,1、按电路图连接实物图，使电压表测量干路两端的电压U,L1,L2,U,=3V,用电压表测量并联电路的电压,结果,并联电路的电压 U1=3V U2=3V U=3V
9、,实验表明:,并联电路的各支路两端的电压相等.,并联电路 U1=U2=U,二、欧姆定律,（1）实验关键控制变量，开放讨论，归纳总结 。,实验四 用小灯泡亮度演示导体的电阻与材料、长度和横截面积关系,（2）注意事项：,本实验中用25V、03A的小灯泡,电源用3伏时，当导体的阻值取不同数值时，小灯泡的亮度要有明显差别，因此导体的电阻值要与小灯泡的电阻和电源电压相匹配。 导体的电阻既不能比小灯泡的电阻小得很多，也不能比小灯泡的电阻大得很多。在导体电阻比小灯泡的电阻小得多时，例如R1欧和R2欧，R灯为8欧左右，则电路中的电阻变化对电路中电流的变化影响不大；在导体电阻比小灯泡的电阻大得很多时，例如R20
10、欧和R30欧，由于电源电压取3伏，整个电路中的电流小于015安，小灯泡不发光，这时将无法从小灯泡的亮度变化来说明电路中电流的大小了。,控制变量法,1.验证电阻大小取决于导体的材料、长度、横截面积。,转换法,设计电路：,步骤：,1、将长度、横截面积相同的锰铜线和镍铬合金线分别连入A、B两点间，观察电流表的示数，比较两次的电流值。,分析：在电压相同的情况下，电流越小，说明导体对电流的阻碍作用越大。,2、将横截面积、材料相同，长度不同的镍铬合金线分别连入A、B两点间，观察电流表的示数，比较两次的电流值。,结论：横截面积、材料相同的导体，长度不同电阻不同，越长电阻越大。,3、将长度、材料相同，横截面积
11、不同的镍铬合金线分别连入A、B两点间，观察电流表的示数，比较两次的电流值。,结论：长度、材料相同的导体，横截面积不同电阻不同，横截面积越大电阻越小。,结论：长度、横截面积相同的导体，材料不同电阻不同，电阻与导体的材料有关。,电阻是导体本身的性质，大小由导体的材料、长度、横截面积决定，还受温度的影响。,总结：,加热灯丝，电流表示数变小,实验五 探究通过导体的电流与电压、电阻的关系（学生实验） （1）实验关键探究实验的过程体验和思维、综合能力的提高。 （2）具体方法：指导分别控制电阻和电压，测量数据，进一步探究定量关系，总结规律 。,电学部分欧姆定律,（1）电阻要用电阻温度系数比较小的材料 制成的
12、。且阻值不宜太小，这样可以减少电池 内阻及电表内阻对实验结果的影响。 （2）所用电阻的阻值最好成整数比关系，这 样可简化计算，且便于得出结论。 （3）电源的内阻要尽可能小，所以这里用蓄电池组作电源。如果用稳压电源也可。,研究电压一定时电流跟电阻关系注意事项,验证欧姆定律,控制变量法,电阻一定，改变该电阻两端电压以研究电流与电压的关系,设计电路：,按电路图连接电路，闭合开关S后，调节滑动变阻器。根据电压表和电流表的示数，读出每次加在R上的电压值和通过R的电流值，并记录在下面的表格里。,步骤：,R一定,在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。,结论：,数据分析：,电压一定，改变
13、电阻以研究电流与电阻的关系,设计电路：,按电路图连接电路，换用不同的定值电阻，使电阻成整倍数变化。调节滑动变阻器，保持每次定值电阻两端的电压不变。把对应于不同阻值的电流值记录在下面的表格里。,步骤：,电压一定，U=3V,结论：,在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。,数据分析：,归纳实验结论： 验证欧姆定律,通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。,实验六 测量定值电阻的阻值（学生实验） （1）实验关键规范操作，定量分析计算；并强调、理解多次测量取平均值减小误差，对同一电阻测量值的精确度的提高。 （2）注意事项,电学部分欧姆定律,（1）待测电阻应该用电阻温度系数
14、小的材料做 的电阻，但不能用小灯泡代替。 （2）本实验中，要同时使用电流表和电压表， 在连接电路时，一定要认清电表种类，切勿将电流 表当作电压表使用。为防止弄错，连接电路时，应 先接入电流表，后接入电压表。并且要求学生遵守 各电表使用的规则。 （3）为了保证实验能顺利进行，教师在课前应 对所用的实验器材作充分的准备，以减小实验中的 故障。如待测电阻有没有断，电表是否完好，接线 柱有没有松动等。如果电源用的是干电池，还应检 查电池有没有电。,1.伏安法测电阻,测电阻,2.伏阻法测电阻,3.安阻法测电阻,4.等效替代法测电阻,器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干,1.伏
15、安法测电阻,设计电路：,原理：,步骤：,1、断开开关，按电路图连接电路，将滑动变阻器调到电阻最大端，选择电流表和电压表量程，试触开关。,2、调节滑动变阻器，使RX两端的电压为一合适值,5、调节滑动变阻器，重复3、4步，实现多次测量。,4、用电压表测Rx两端的电压，记录为Ux ；用电流表测通过Rx的电流，记录为Ix,数据记录和结论：,2.伏阻法测电阻,主要器材：电源电压恒定未知、已知阻值的电阻、一块电压表,设计电路1：,表达式：,Ux,U0,设计电路2：,表达式：,设计电路3：,3.安阻法测电阻,主要器材：电源电压恒定未知、已知阻值的电阻、一块电流表,设计电路1：,表达式：,设计电路2：,设计电
16、路3：,表达式：,设计电路4：,表达式：,U恒定不变,4.等效替代法测电阻（一）,主要器材：电源电压恒定未知、一个电阻箱、一块电流表、滑变,设计电路1：,表达式：,步骤：,1、断开开关，按电路图连接电路，将滑动变阻器调到电阻最大端，电阻箱调到阻值最大。,2、闭合开关S、S2。调节滑动变阻器，用电流表测出此时通过RX的电流，记录为I,3、断开S2闭合S1。调节电阻箱，当电流表示数为I时，记录电阻箱的阻值R,等效替代法测电阻（二）,主要器材：电源电压恒定未知、一个电阻箱、一块电压表、滑变,设计电路1：,表达式：,实验七 测量小电灯的功率（学生实验） 实验关键规范操作，定量分析计算，并对多次测量得到不同状态的实际功率的实际意义，强调与多次测量取平均值减小误差的意义的不同。,三、电功率,测电功率,1.伏安法测小灯泡电功率,2
